專利名稱：：液體噴射頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及噴射液體的液體噴射頭，且特別涉及保護利用熱能噴射液體的液體噴射頭中的熱產(chǎn)生部的層。
背景技術(shù)：
：記載于美國專利No.4,723，129和美國專利No.4,740,796的噴墨方法是一種利用熱能引起墨中形成氣泡來噴墨，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高速、高圖像品質(zhì)打印的方法。此外，由于該方法適于彩色化(colorization)和小型化，近年來其已成為主流噴墨打印方法。利用該方法的液體噴射頭的一般構(gòu)造包括多個噴射口；與噴射口連通的液體流路；以及產(chǎn)生用于噴墨的熱能的電-熱轉(zhuǎn)換元件。所述電-熱轉(zhuǎn)換元件被構(gòu)造成包括加熱電阻器和用于向該加熱電阻器供給電能的電極。此外，電-熱轉(zhuǎn)換元件涂覆有具有電絕緣性的保護層，從而確保各電-熱轉(zhuǎn)換元件的絕緣性。各液體流路與共通液室連通，墨從儲墨器供給至共通液室。將供給至共通液室的墨導(dǎo)入各液體流路中，然后在噴射口附近形成彎液面(meniscus)以保持墨。在此條件下選擇性驅(qū)動電-熱轉(zhuǎn)換元件，并通過被驅(qū)動的電-熱轉(zhuǎn)換元件產(chǎn)生熱能。產(chǎn)生的熱能通過位于電-熱轉(zhuǎn)換元件上方的墨接觸部(熱作用部(heatapplicationportion))迅速地向墨中施加熱，以產(chǎn)生氣泡。然后，可以通過產(chǎn)生的氣泡的壓力噴射墨。這類液體噴射頭(以下簡稱為"頭")的熱作用部也暴露于上述熱能產(chǎn)生的高溫中，復(fù)合地受到如伴隨著墨中的氣泡膨脹和收縮的氣穴現(xiàn)象(cavitation)的沖擊等物理作用和墨導(dǎo)致的化學(xué)作用。通常，在熱作用部上設(shè)置保護層，以保護電-熱轉(zhuǎn)換元件免受這些影響。傳統(tǒng)地，設(shè)置厚度為0.2nm0.5fim的較耐氣穴現(xiàn)象沖擊和由墨引起的化學(xué)作用的鉭膜保護層。此外，關(guān)于熱作用部，發(fā)生如下現(xiàn)象包含在墨中的著色材料和添加劑等通過纟皮加熱至高溫，而分解至分子水平，變成幾乎不溶的物質(zhì)，并被物理吸附至保護層上。這種現(xiàn)象稱作沉積(cogation)。上時，從加熱電阻器向墨的傳熱變得不均勻，且氣泡生成變得不穩(wěn)定。從而，通常使用較難發(fā)生沉積的鉭膜作為保護層。以下，將參照圖l,給出對熱作用部處的墨中氣泡的產(chǎn)生和消失的條件的說明。圖l中示出的曲線(a)表示在驅(qū)動電壓Vop為1.3xVth(這里，Vth表示墨的氣泡產(chǎn)生的閾電壓)、驅(qū)動頻率為6kHz且脈沖寬度為5psec的情況下，從向加熱電阻器施加驅(qū)動電壓的時點開始的保護層的表面溫度隨時間的變化。另一方面，曲線(b)以體積表示也從向加熱電阻器施加驅(qū)動電壓的時點開始產(chǎn)生的氣泡的成長狀態(tài)。如曲線(a)所示，溫度從施加電壓開始上升，稍晚于設(shè)定的預(yù)定脈沖寬度(時間)達到峰值溫度(因為熱量乂人加熱電阻器傳到保護層的上部需要稍長時間)。此后，溫度主要因熱擴散而下降。同時，如曲線(b)所示，氣泡從保護層表面溫度約300。C左右的時間點開始生長，達到最大體積之后，氣泡的體積減小并消失。在實際使用的頭中反復(fù)發(fā)生這些變化。這樣，可以理解保護層表面隨著氣泡的產(chǎn)生升至例如600。C左右的溫度，以及噴墨打印伴隨著高溫?zé)嶙饔?。然后，這類高溫?zé)嶙饔靡鹆顺霈F(xiàn)沉積的問題。對于應(yīng)對該問題，存在通過使用包含耐熱性高的染料的墨，5或通過使用經(jīng)過進行足夠精制而降低染料雜質(zhì)的量的墨，來使沉積難于發(fā)生的已知對策。然而，存在墨的制造成本因此增加，以及可使用的染料種類受限等問題。日本特開2008-105364號公報記載了通過不同于抑制沉積發(fā)生的方法解決因沉積而產(chǎn)生的上述問題。也就是，在該文獻中，記載了不但將銥(Ir)或釕(Ru)用于與墨接觸的保護層，還通過進行電解反應(yīng)使得該保護層被洗脫從而去除沉積。然而，盡管日本特開2008-105364號^^才艮中記載的方法能夠有效除去沉積，但對于在頭基板上形成的上述保護層，存在關(guān)于保護層與形成在該保護層上的流路壁等的樹脂層的粘著的困難。結(jié)果，產(chǎn)生了在這些構(gòu)件間可能發(fā)生剝離的問題。具體地，在利用長(具體地，0.5英寸以上)液體噴射頭，以利于近來的高速打印的情況下，由于頭構(gòu)成構(gòu)件之間線膨脹系數(shù)和形成流路壁和噴射口的樹脂層應(yīng)力等的差異，出現(xiàn)了比較大的畸變。在此情況下，如果保護層與樹脂層之間的粘著存在困難，則所述構(gòu)件之間可能發(fā)生剝離。此外，在利用包含提高噴射至打印介質(zhì)上的墨的耐光性或耐氣性用添加劑的墨的情況下，這類墨對構(gòu)件間的界面具有不利影響，乂人而在用于形成流路壁等的樹脂層與保護層之間可能發(fā)生剝離。另外，在為改善粘著性(adhesion)而在保護層上設(shè)置有機層的情況下，可能發(fā)生在粘著改善層與保護層之間的界面附近出現(xiàn)剝離的現(xiàn)象。結(jié)果，例如存在墨滲漏至基板上，導(dǎo)致配線腐蝕，難于確保液體噴射頭的長期質(zhì)量和可靠性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可靠的液體噴射頭，即使由于沉積產(chǎn)生的物質(zhì)在保護層上蓄積，也能可靠地去除沉積物，并還改善了基板上的保護層與樹脂層間的粘著性。本發(fā)明的第一方面提供一種液體噴射頭，其具有用于噴射液體的噴射口，該液體噴射頭包括基4反，該基板包括用于產(chǎn)生從噴射口噴射液體用的熱能的熱產(chǎn)生部；以及設(shè)置以覆蓋熱產(chǎn)生部的層；以及構(gòu)件，該構(gòu)件被設(shè)置成與所述層接觸，在基板和所述構(gòu)件之間形成與噴射口連通的液體流^各，并所述構(gòu)件由樹脂制成，其中，所述層的至少兩個部分包含Ir和Si，或者包含Ru和Si,所述兩個部分之一與熱產(chǎn)生部對應(yīng)，所述兩個部分中的另一個部分與所述構(gòu)件接觸。根據(jù)上述構(gòu)造，保護層主要包含由電化學(xué)反應(yīng)洗脫的金屬銥(Ir)或釕(Ru)。在保護層中引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，以洗脫保護層的表面層，由此可均勻且可靠地去除熱產(chǎn)生部上的沉積。此外，保護層含有硅(Si)，由此可改善樹脂制的流路形成構(gòu)件與保護層間的粘著性。從而，可以穩(wěn)定液體噴射口的長期噴射性能。從參照附圖對典型實施方式的說明中，本發(fā)明的其它特4正將變得明顯。圖l是示出在向液體噴射頭基板上的加熱電阻器施加電壓后，上部保護層溫度變化和發(fā)泡狀態(tài)的圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的液體噴射頭基板的局部剖—見圖3是具體地示出圖2所示液體噴射頭基板的熱產(chǎn)生部附近的平面圖4A-圖4F是示出圖2和3所示液體噴射頭基板的制造工藝的示意性剖視圖5A-圖5E是分別與圖4A-圖4E對應(yīng)的示意性平面圖；圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的形成液體噴射頭基板的各層的膜的成膜設(shè)備的圖7A-圖7D是用于示出利用上述基板制造液體噴射頭的工藝的一個實施方式的示意性剖視圖8A-圖8D是用于示出利用上述基板制造液體噴射頭的工藝的另一個實施方式的示意性剖視圖9是示出使用根據(jù)本發(fā)明的實施方式的液體噴射頭的噴墨打印設(shè)備的一個結(jié)構(gòu)例子的立體圖；以及圖IO是示出電化學(xué)反應(yīng)洗脫評價試驗的示意圖。具體實施例方式以下，將參照附圖給出對本發(fā)明的實施方式的詳細說明。圖2是示出應(yīng)用本發(fā)明的構(gòu)造的噴墨頭的示意性局部剖視圖。此外，圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的噴墨頭基板中熱作用部附近的示意性平面圖。圖2是示出沿圖3中II-II線垂直剖切的基板的狀態(tài)的剖視圖。在圖2和圖3中，附圖標記101表示硅基板。附圖標記102表示可以由熱氧化膜、一氧化硅膜、氮化硅(SiN)膜等形成的蓄熱層。附圖標記104表示發(fā)熱電阻器層，附圖標記105表示作為配線且由如鋁、鋁石圭或鋁銅等金屬材并+形成的電才及配線層。通過去除部分電才及配線層105以形成間隔并且在該部分通過電才及配線層露出發(fā)熱電阻器層，來形成作為電-熱轉(zhuǎn)換元件的熱產(chǎn)生電源端子，以從外部接收電力供給。在所示的示例中，盡管電極配線層105被布置在發(fā)熱電阻器層104上，但是也可采用如下構(gòu)造將電極配線層105形成在基板101上或蓄熱層102上，并且在局部去除電極配線層105的一部分以形成間隔之后，布置8發(fā)熱電阻器層。附圖標記106表示設(shè)置在熱產(chǎn)生部108和電極配線層105上方的保護層，該保護層106可以由一氧化硅膜、氮化硅膜等形成，以起到保護層的作用。附圖標記107(107a、107b)表示上部保護層，其保護電-熱轉(zhuǎn)換元件使之不受到伴隨熱產(chǎn)生部108的熱產(chǎn)生的化學(xué)或物理沖擊，并在清潔處理中上部保護層107被洗脫以除去沉積物。根據(jù)該實施方式，y使用由于在墨中的電化學(xué)反應(yīng)而被洗脫的金屬，特別是含有銥(Ir)或釕(Ru)作為主要成分并含有硅的金屬，作為與墨接觸的上部保護層107(107a和107b)。從而，如下文所述，不^f旦可有效實施沉積物的脫除，而且改善了上部保護層與形成流路壁等的樹脂層間的粘著性。上部保護層107的位于與熱產(chǎn)生部108對應(yīng)的位置的上部保護層107a部分，起到使熱產(chǎn)生部108產(chǎn)生的熱作用于墨的熱作用部的作用。附圖標記109表示被設(shè)置在保護層106與上部保護層107之間以改善上部保護層107對保護層106的粘著性的粘著層，利用具有導(dǎo)電性的材料形成該粘著層109。借助于通孔110經(jīng)由粘著層109將上部保護層107電連接至電極配線層105。電極配線層105延伸至噴墨頭基板的端部，電極配線層105的前端形成用于與外部元件進行電連4妄的外部電才及l(fā)ll。流路形成構(gòu)件120被接合到具有上迷構(gòu)造的噴墨頭基板100。流路形成構(gòu)件120包括在與熱作用部對應(yīng)的位置形成的噴射口121;以及從貫通基板100的供墨口經(jīng)由熱作用部與墨噴射口121連通的流i各。通過前述方式構(gòu)造并暴露于由加熱電阻器產(chǎn)生的熱而形成的高溫的液體噴出頭的熱作用部是主要承受伴隨氣泡膨脹和膨脹后氣泡收縮的氣穴現(xiàn)象沖擊和墨的化學(xué)作用的部分。為此，在熱作用部中設(shè)置上部保護層107，以保護電-熱轉(zhuǎn)換元件使之不遭受氣穴現(xiàn)象的沖擊和墨的化學(xué)作用。接著，通過設(shè)置流路形成構(gòu)件120,在上部保護層107上形成包括噴墨用的噴射口121的噴射元件基板。所述實施方式利用了被暴露于液體流路的上部保護層107與液體流路中的墨之間的電化學(xué)反應(yīng)，以除去熱產(chǎn)生部108上的堆積物(沉積物)。為此，在保護層106中形成通孔IIO,上部保護層107與電極配線層105經(jīng)由粘著層109電連接。電極配線層105與外部電極lll連接，由此將上部保護層107與外部電極lll電連接。此外，上部保護層107分為兩個區(qū)域即與熱產(chǎn)生部108位置對應(yīng)的區(qū)域107a;以及除該區(qū)域107a以外的區(qū)域107b(與電極側(cè)相對的區(qū)域)，并且所述兩個區(qū)域j皮電連4妄至相同的電源。當(dāng)液體流^各中不存在溶液時，電流不會在區(qū)域107a和作為電極的區(qū)域107b之間流動。然而，當(dāng)液體流3各中存在如墨等包括電解質(zhì)的溶液時，電流流過該溶液。因此，可能導(dǎo)致在上部保護層107與墨之間的界面處發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。同時，在所述實施方式中，上部保護層107由Ino0—xSix形成。也可以利用Ruioo—xSix代替Irioo-xSix來形成上部保護層107。通過利用這些成分的材料形成上部保護層107,可以僅使被暴露于上部保護學(xué)反應(yīng)而纟皮洗脫。同時，由于在陽極電極側(cè)發(fā)生金屬洗脫，為除去熱產(chǎn)生部108上的沉積物，以4吏上部保護層的區(qū)域107a在陽極側(cè)且區(qū)域107b在陰極側(cè)的方式施加電勢。在該液體噴射頭的結(jié)構(gòu)中，上部保護層107不但與形成設(shè)置有噴射口的流路形成構(gòu)件的樹脂層接觸，而且在所形成的流路內(nèi)的熱產(chǎn)生部的上方與墨接觸。如上所述，該上部保護層107為要求具有在耐熱性、機械性、化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性和耐堿性等方面優(yōu)異的膜性能，同時能夠通過電化學(xué)反應(yīng)洗脫的層。此外，該實施方式的上部保護層為與流路形成構(gòu)件具有優(yōu)異的粘著性的層，該流路形成構(gòu)件由有機層或樹脂形成以提高粘著性。為了實現(xiàn)上述條件，上部保護層如上所述地包括銥(Ir)或釕(Ru)、和硅(Si)。優(yōu)選地，上部保護層以如下方式構(gòu)造在與墨和流路形成構(gòu)件接觸的表面，Irioo-xSix或Ruioo-xSix達到15at.%<X《30at.%的硅(Si)含有率，并且X在上部保護層的越靠近粘著層109的位置越趨向于0。通過后述的評價試驗結(jié)果來確定硅的含有率。結(jié)果，通過使硅在上部保護層與流路形成構(gòu)件接觸的界面處達到上述15at.%《X<30at.%的含有率，與僅使用銥(Ir)或釕(Ru)的情況相比，可以改善與流路形成構(gòu)件的粘著性。此外，在與粘著層109接觸的上部保護層的與上述界面相反的一側(cè)的表面，通過降低硅含量，可以確保上部保護層107與粘著層109之間的粘著性。在10nm至500nm范圍中選擇上部保護層107的膜厚。此外，優(yōu)選上部保護層的至少具有壓縮應(yīng)力的膜應(yīng)力為1.0x1010dyn/cm2以下。盡管可以利用各種成膜方法來制造上部保護層107,但是通?？梢越柚诶酶哳l(RF)電源或直流(DC)電源的磁控'減射法形成上部保護層107。工藝的說明。圖4A-圖4F是示出圖2和3所示的液體噴射頭基板的制造工藝的示意性剖視圖，圖5A-圖5E是分別與圖4A-圖4E對應(yīng)的示意性平面圖。以下制造工藝是在由硅形成的基板101或者以下基寺反上實施的工藝，在該基板中，預(yù)先構(gòu)建由如開關(guān)晶體管等半導(dǎo)體元件構(gòu)造的以用于選擇性地驅(qū)動熱產(chǎn)生部108的驅(qū)動電路。然而，為了簡化的目的，附圖中省略了驅(qū)動電路等。首先，利用熱氧化法、濺射法、CVD法等在基板101上形成由二氧化硅(SiO2)熱氧化膜構(gòu)成的蓄熱層102作為發(fā)熱電阻器層104下方的下部層。在預(yù)先構(gòu)建有驅(qū)動電路的基板上，可在驅(qū)動電路制造過程中形成蓄熱層。接著，利用反應(yīng)濺射在蓄熱層102上形成厚度約50nm的氮化硅鉭(TaSiN)或類似物的發(fā)熱電阻器層104，此外，利用濺射法形成構(gòu)成電極配線層105的厚度約300nm的鋁層。然后，利用光刻法通過在發(fā)熱電阻器層104和電極配線層105上同時進行干法蝕刻而得到圖4A所示類型的剖面形狀和圖5A所示類型的平面形狀。在該實施方式中，使用活性離子蝕刻(RIE)法作為干法蝕刻。接著，如圖4B和圖5B所示，再次利用光刻法，借助于濕法蝕刻局部去除鋁電才及配線層105,露出發(fā)熱電阻器層104的對應(yīng)部分，以用于形成熱產(chǎn)生部108。為了使保護層106的覆蓋性在配線端部處良好，期望實施迄今已知的濕法蝕刻，由此可以在配線端部獲得適當(dāng)?shù)腻F形。隨后，如圖4C和圖5C所示，利用等離子體CVD法，形成厚度約350nm的作為保護層106的氮化硅(SiN)膜。接著，利用光刻法，實施圖4D和圖5D所示的干法蝕刻，以形成使得上部保護層107與電極配線層105進行電接觸的通孔IIO。通過此方式，局部去除氮化石圭膜，露出電才及配線層105的對應(yīng)部分。接著，利用濺射法在保護層106上形成厚度約50nm的鉭層，作為改善保護層106對上部保護層107的粘著的粘著層109。接著，利用濺射法在粘著層109上形成厚度約200nm的Irioo—xSix或Ruioo-xSix層作為上部保護層107。這里，將給出對形成Ir1Qo—xSix制的上部保護層的方法的一個例子的說明。圖6是示出用于上部保護層107的成膜的濺射設(shè)備的概略的圖。在圖6中，附圖標記4000-1表示銥(IR)靶，附圖標記4001-2表示硅(Si)輩巴，附圖標記4002表示板磁體，附圖標記4011表示控制基板上的膜的形成的擋^！(shutter)。此外，附圖標記4003表示基板保持器，附圖標記4004表示基板。另夕卜，附圖標記4006-l表示連接至耙4001-l和基板保持器4003的電源，附圖才示i己4006-2表示連才妄至輩巴4001-2禾口基才反4呆持器4003的電源。另外，在圖6中，附圖標記4008表示圍繞成膜室4009的外壁設(shè)置的外部加熱器，該外部加熱器4008用于調(diào)節(jié)成膜室4009的環(huán)境溫度。在基板保持器4003的背面設(shè)置實施基板溫度控制的內(nèi)部加熱器4005。優(yōu)選地，與外部加熱器4008組合起來實施基板4004的溫度控制。如下地利用圖6的設(shè)備實施膜形成。首先，利用排氣泵4007,從成膜室4009中排出空氣，直至壓力為lxlO-spa至lxl(T6Pa。接著，經(jīng)由質(zhì)量流量控制器(未示出)通過氣體入口4010將氬氣引入到成膜室4009中。此時，控制內(nèi)部加熱器4005和外部加熱器4008,使得基板溫度和環(huán)境溫度達到預(yù)定溫度。接著，從電源權(quán)6-1向耙4001-1以及從電源4006-2向耙4001-2施加預(yù)定電力，實施濺射放電，調(diào)節(jié)擋板4011,在基板4004上形成薄膜。當(dāng)形成上部保護層107時，如上所述，通過將基板加熱至100。C300。C的溫度可以獲得強的膜粘著力。此外，通過利用可形成具有較大動能的粒子的濺射法形成膜，可以獲得強的膜粘著力。另外，通過使具有至少壓縮應(yīng)力的膜應(yīng)力為1.0xl0^dyn/cm2以下，也可以獲得強烈的膜粘著力。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定引入成膜設(shè)備的氬氣流、施加到靶上的電力和基板的加熱溫度可以調(diào)節(jié)膜應(yīng)力。利用上述上部保護層的膜形成，如上所述，硅含有率x,從而銥(Ir)和珪(Si)的相對比例在層方向上是傾斜(inclined)的，并且使與粘著改善層接觸的界面處硅(Si)含有率為零。為此，通過根據(jù)施加時間(也就是，根據(jù)形成的層厚度)調(diào)節(jié)由電源4006-1向耙4001-1和由電源4006-2向乾4001-2施力口的電力，使所述含有率或相對比例傾斜。使硅含有率為傾斜值并不是絕對必要的。更具體地，假如滿足以下條件硅在上部保護層與流路形成構(gòu)件接觸的界面處達到前述的15at.%<X《30at.。/。含有率，同時在上部保護層與粘著改善層接觸的界面處硅的含有率變?yōu)榱?，則所述界面之間的層中含有率是升高和還是降低是任選的。在這種情況下，也可以通過調(diào)節(jié)施加到各個靶上的電力來實現(xiàn)含有率。再次參照圖4E和圖5E,利用以上述方式形成的上部保護層107粘著和粘著層109形成這些附圖中示出的圖案。至此，利用光刻法，借助于干法蝕刻局部去除上部保護層107和粘著層109。從而，形成熱產(chǎn)生部108上的上部保護層區(qū)域107a和其它上部保護層區(qū)域107b。接著，如圖4F所示，為形成外部電極lll，利用光刻法借助于干法蝕刻將保護層106局部去除，在該部分局部地露出電極配線層105。在上述制造工藝中，選擇干法蝕刻法作為粘著層109和上部保護層107的圖案化方法，但是由于上部保護層107中使用的銥具有低蝕刻速率，因此該工藝耗費較長時間。為此，可以將剝離法(liftoffmethod)用作粘著層109和上部保護層107的圖案化方法。在該情況下，在粘著層109和上部保護層107形成之前i殳置剝離^H牛(detachmentmember),并矛J用光刻〉去進4亍圖案化。此時，在預(yù)期去除粘著層109和上部保護層107的區(qū)域形成剝離構(gòu)件。隨后，形成粘著層109的膜和上部保護層107的膜，并利用溶液等使所述剝離構(gòu)件剝落。通過這種方法，形成粘著層109和上部保護層107的圖案。關(guān)于剝離構(gòu)件，可以使用無機材料或有機材料，如抗蝕劑等。藝的示意性剖視圖。此外，圖8A-圖8D也是示出根據(jù)另一實施方式的制造液體噴射頭的工藝的示意性剖視圖。利用;^走涂法將光致抗蝕劑(photoresist)作為用于最終形成墨流路的可溶固體層201和202涂布在液體噴射頭基板100上，其中，包括上述各層的電路部115被形成在所述基板上。例如由聚曱基異丙蜂酉同(polymethylisopropenylketone)制成的抗蝕材料為用作負性抗蝕劑的材料。接著，如圖7A所示，利用光刻技術(shù)，將光致抗蝕劑層圖案化成期望的墨流路形狀。此外，如圖8A所示，在形成上部保護層107a(Inoo-xSix)之后，可以在上部保護層107a與流路形成構(gòu)件之間形成有機粘著改善層307。在該實施方式中，將聚醚酰胺樹脂用作有機粘著改善層307。由于聚醚酰胺樹脂具有例如優(yōu)異的耐堿腐蝕性，并且還具有與由硅等制成的無機膜的良好粘著性等優(yōu)點，因此該樹脂是特別優(yōu)選的，此外，聚醚酰胺樹脂還可以用作液體噴射頭中的耐墨保護層。隨后，利用光刻技術(shù)，實施例如圖8A所示類型的形狀的圖案化。可利用與通常的有機膜干法蝕刻方法相同的方法實施該圖案化。也就是，利用正性抗蝕劑作為掩模，利用氧氣等離子體實施蝕刻。接著，如圖7B和圖8B所示，形成涂覆樹脂層203，以形成液體流路壁和噴射口121(圖2),二者形成所述流^各形成構(gòu)件15120(圖2)。在形成涂覆樹脂層203之前，還可以適當(dāng)?shù)剡M行硅烷偶聯(lián)處理等，以改善粘著性?？梢酝ㄟ^適當(dāng)?shù)剡x擇傳統(tǒng)已知的涂覆方法并在形成有墨通道圖案的噴墨頭基板IOO上涂覆樹脂來形成涂覆樹脂層203。接著，如圖7C和圖8C所示，利用光刻技術(shù)，將涂覆樹脂層203圖案化成期望的液體流路壁和噴射口形狀。隨后，如圖7D和圖8D所示，利用各向異性蝕刻法、噴砂法或各向異性等離子體蝕刻法等從基板100的背面形成供墨口116。最優(yōu)選地，可以利用使用氫氧化四曱銨(TMAH)、氫氧化鈉或氫氧化鉀等的化學(xué)硅各向異性蝕刻法形成供墨口116。接著，通過利用深紫外光實施全部曝光來去除可溶固體層201和202,,人而實施顯影和干》喿。利用劃片機等將利用圖7A至圖7D及圖8A至圖8D中示出的上述工藝制造有噴射單元的基板切斷，制成芯片，并進行驅(qū)動加熱電阻器用的電連接和與供墨構(gòu)件的接合，完成液體噴射頭。此外，圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實施方式的噴墨打印設(shè)備的一個例子的立體圖。在圖9中，將利用上述方式制造的液體噴射頭2200安裝在滑架2120上，該滑架2120接合于導(dǎo)螺桿2104的螺旋槽2121,該導(dǎo)螺桿2104經(jīng)由驅(qū)動傳遞齒輪2102和2103與驅(qū)動馬達2101的正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn)連動地轉(zhuǎn)動。于是，通過由驅(qū)動馬達2101的動力使滑架2120在箭頭a和b方向上沿著導(dǎo)軌2119往復(fù)運動，可以進行打印用掃描。用于通過未示出的打印介質(zhì)供給裝置輸送至滾筒2106的打印用紙P的壓紙板2105,沿滑架2120的運動范圍朝向滾筒2106壓打印用紙P。2107和2108是用于利用光耦合器(photocoupler)確認滑架2120的桿2109在該區(qū)域的存在、實施對驅(qū)動馬達2101的轉(zhuǎn)動方向的切換等的原位檢測部。附圖標記2110表示支撐用于蓋住液體噴射頭2200的整個表面的蓋構(gòu)件2111的構(gòu)件，而附圖標記2112表示用于抽吸和排出蓋構(gòu)件2111內(nèi)部的墨的抽吸部，抽吸部2112經(jīng)由蓋構(gòu)件2111中的開口2113實施液體噴射頭2200的抽吸恢復(fù)。附圖標記2114表示清潔刮板，附圖標記2115表示能夠使刮板沿前后方向運動的運動構(gòu)件。由主體支撐板支撐這些構(gòu)件。不言而喻，除了這種形式的清潔刮板2114以外，也可以將已知的清潔刮一反應(yīng)用于所述主體。此外，附圖標記2117表示用于啟動抽吸恢復(fù)的抽吸的桿，桿2117隨著與滑架2120接合的凸輪2118的運動而運動，并且通過已知的如離合開關(guān)(clutchswitch)等傳動部控制來自驅(qū)動馬達2101的驅(qū)動力的移動。打印控制器被設(shè)置在打印設(shè)備主體側(cè)(未示出)，該打印控制器向設(shè)置在液體噴射頭2200上的熱產(chǎn)生部提供信號，并對上述各機構(gòu)進行驅(qū)動控制。具有上述構(gòu)造的噴墨打印設(shè)備2100在由打印介質(zhì)供給裝置輸送至滾筒2106的打印用紙P上進行打印。也就是，液體噴射頭2200在打印用紙P的整個寬度上往復(fù)運動的同時進行打可以實現(xiàn)高精度、高速度的打印。價的一個實施方式的說明，該液體噴射頭包括已經(jīng)實施成膜的基板等。當(dāng)然，本發(fā)明不限于該實施方式等。利用圖6所示設(shè)備，并利用上述成膜方法，在硅片上形成上部保護層107用的銥(Ir)-硅(Si)薄膜，并評價膜性能。成膜操作和膜性能評價如下。首先，在單晶硅片上形成熱氧化膜，并將所述硅片(基板174004)設(shè)置在圖6所示的設(shè)備的成膜室4009內(nèi)的基板保持器4003中。接著，利用排氣泵4007,從成膜室4009中排出空氣，直至壓力為8xlO"Pa。隨后，經(jīng)由氣體入口4010將氬氣引入成膜室4009中，使成膜室4009內(nèi)的條件如下?；鍦囟?5CTC成膜室內(nèi)的氣體的環(huán)境溫度150°C成膜室內(nèi)的混合氣體壓力0.6Pa接著，使用銥(Ir)靶和硅(Si)靶，利用濺射法在硅片的熱氧化膜上形成厚度為100nm的Irioo-xSix膜，得到樣品1-4。[膜性能評價]對上述得到的樣品l-4實施盧瑟福反向散射(RutherfordBackScattering(RBS))分析，對每個樣品進行成分分析。結(jié)果示出在表l中。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>為了簡單評價形成有所述實施方式的上部保護層的樣品1-4與作為流路形成構(gòu)件的一部分的有機粘著改善層(聚醚酰胺樹月旨)307的粘著'l"生,在壓力4咼i式馬全(pressurecookertest,PCT)之后進行帶剝離試驗。以如下方式實施所述帶剝離試驗。在形成有上部保護層107的硅片上形成厚度為2ium的有機粘著改善層(聚醚酰胺)樹脂307,并利用可用的刀具在該有機粘著改善層307上形成100(10縱10橫)個均為lmmxlmm的正方形的網(wǎng)格圖案部。接著，在如下條件下進行PCT試驗在120。C和2.0265xl05Pa(2個大氣壓)條件下將樣品浸入堿性墨(BCI-7eC:佳能產(chǎn))10小時。隨后，將帶粘著到上述網(wǎng)格圖案部，用該帶進行剝離，并計算由帶剝離的100個部分中的數(shù)目。結(jié)果示出在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>利用上述方式，對于Irioo-xSix膜，在進行PCT試驗之后，上部保護層107a與有機粘著改善層307的粘著存在隨著膜的硅含有率的降低而下降的趨勢，剝離部分的數(shù)量為50以下的硅含有率為15%。為了評價實施方式的序號為1-4的樣品與墨(BCI-7eC:佳能產(chǎn))之間的電化學(xué)反應(yīng)引起的洗脫，如圖10所示，設(shè)置相對的電極。接著，通過在陽極側(cè)布置均被局部施加掩模的實施方式樣品，并通過電源施加24V電壓，如果膜厚度下降，則將陽極側(cè)發(fā)生的反應(yīng)判定為腐蝕發(fā)生，如果膜厚度增加，則將陽極側(cè)發(fā)生的反應(yīng)判定為陽極氧化發(fā)生。結(jié)果示出在表3中。表3樣品序號硅含量(at.0/0)電化學(xué)反應(yīng)判定112.2腐蝕O.K.217.4腐蝕O.K.327.8腐蝕O.K.441.2陽極氧化N.G.如上所述，對于Inoo-xSix膜，與墨的電化學(xué)反應(yīng)使得存在以下趨勢隨著硅含有率增加，腐蝕現(xiàn)象下降，并且發(fā)生陽極氧化，當(dāng)X為30at.。/o以下時，優(yōu)選為27.8at.。/。以下時，結(jié)果良好。從上述粘著性和電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果可以看出，可以引起保護層的表面層由于電化學(xué)反應(yīng)而被洗脫，并均勻且徹底地除去熱作用部上的沉積物的條件為硅含有率為30at.%以下，并且石圭含有率越低越好。相反，改善上部保護層與作為流路形成構(gòu)件的樹脂層的粘著性的條件為硅含有率為15at.%以上時粘著性良好。結(jié)果，滿足具有良好電化學(xué)反應(yīng)和改善的上部保護層與樹脂層的粘著性二者的上部保護層為下述層。上部保護層為Inoo-xSix膜的硅含有率X在與墨接觸的部分或在粘著于樹脂層的部分最大，且最大值滿足15at.。/?！禭《30at.。/a的層。也就是，在與樹脂層的粘著部分，硅含有率為15at.%<X<30at.。/。范圍內(nèi)的最大值，在與樹脂層的界面的與上述樹脂層相反的一側(cè)硅含有率為零。從而，可以穩(wěn)定液體噴射頭的長期噴射性能。上述硅含有率的優(yōu)選范圍根據(jù)使用的墨和液體噴射頭的規(guī)格而變化。因此，通過例如進行上述評價，使硅含有率與墨和液體噴射頭的規(guī)格等相容來確定硅含有率的優(yōu)選范圍。也就是，本發(fā)明的實施方式的上部保護層為包括在金屬銥(Ir)或釕(Ru)中基于評價確定的預(yù)定量硅形成的層。此外，在所述實施方式中，在實施電化學(xué)反應(yīng)時，使用保護層區(qū)域107b作為陰極電極。也就是，保護層區(qū)域107b也是利用相同結(jié)構(gòu)的膜形成。然而，也可以利用其它材料來形成保護層區(qū)域107b，只要其能夠通過所述溶液(墨)實施優(yōu)選的電化學(xué)反應(yīng)即可。[液體噴射頭的評價〗將示出如下膜被用作上部保護層107的情況在所述膜中，例如與墨接觸的表面的組成或粘著于樹脂層部分的組成具有Irs2.eSii7.4的組成比。在所述實施方式中，利用使用Ir靶和Si靶的二維濺射法形成厚度230nm的傾斜組成比的IrSi。在該實施方式中，將施力口至lr耙的直流功率設(shè)定為700W,同時將施加至Si靶的直流功率設(shè)定由OW逐步升高，最終施加454W。從而，以使與墨接觸的表面的組成和粘著于樹脂層的部分的組成為Ir82.6Sil7.4的方式形成上部保護層107a的膜。隨后，利用一般的光刻處理按照光致抗蝕圖形成(涂布光致抗蝕劑、曝光、顯影)、Ir82.6Sil7.4膜蝕刻和光致抗蝕劑去除的順序，實施Ir82.6Sin.4膜的圖案形成。此時，可以在曝光時利用光掩模圖案選擇期望的圖案作為Ir82.6Siu.4膜的圖案。然后，通過利用旋涂法在形成有上部保護層107的基板上涂覆可溶固體層201和202，并將可溶固體層201和202曝光，制成將成為墨通道的形狀?？梢岳猛ǔ５难谀：蜕钭贤夤獾玫剿瞿ǖ佬螤?。隨后，通過層疊涂覆樹脂層203利用曝光裝置曝光后顯影得到噴射口121。接著，利用化學(xué)硅各向異性蝕刻法用TMAH形成供墨口116后，通過深紫外光整體輻照，21顯影并干燥來去除可溶固體層201和202的待溶解的部分。根據(jù)上述工藝，利用劃片機等切斷形成有噴嘴的基板，形成芯片，并進行驅(qū)動加熱電阻器用的電連接和與供墨構(gòu)件的接合，完成液體噴射頭。當(dāng)使用這里制造的液體噴射頭對pH10堿性墨進行噴射打印評價時，可以獲得良好打印品質(zhì)的產(chǎn)品。此外，當(dāng)將噴墨頭在60。C浸入墨中3個月后實施噴射打印評價時，也能夠獲得良好打印品質(zhì)的產(chǎn)品，沒有關(guān)于涂覆樹脂層203的剝離或沉積物去除效果下降的跡象。雖然已經(jīng)參照典型實施方式說明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實施方式。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以涵蓋所有變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。權(quán)利要求1.一種液體噴射頭，其具有用于噴射液體的噴射口，所述液體噴射頭包括基板，該基板包括用于產(chǎn)生從所述噴射口噴射液體用的熱能的熱產(chǎn)生部；層，該層被設(shè)置在所述基板上并且覆蓋所述熱產(chǎn)生部；以及構(gòu)件，該構(gòu)件被設(shè)置成與所述層接觸，在所述基板和所述構(gòu)件之間形成與所述噴射口連通的液體流路，并所述構(gòu)件由樹脂制成，其中，所述層的至少兩個部分包含Ir和Si，或者包含Ru和Si，所述兩個部分之一與所述熱產(chǎn)生部對應(yīng)，所述兩個部分中的另一個部分與所述構(gòu)件接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴射頭，其特征在于，所述液體噴射頭還包括暴露于所述液體流路的電極，所述層和所述電極被電連接至相同的電源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液體噴射頭，其特征在于，在所述電才及與所述層之間施加電壓，以通過電化學(xué)反應(yīng)洗脫所述層的與所述熱產(chǎn)生部對應(yīng)并且被暴露于所述液體流^各的表面部分。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴射頭，其特征在于，所述層的與所述構(gòu)件纟妄觸的部分的Si含有率在15at.%~30at.。/o的范圍內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴射頭，其特征在于，所述層被設(shè)置成使得所述層的與所述熱產(chǎn)生部對應(yīng)的部分同所述層的與所述構(gòu)件4妻觸的部分4皮此連接。6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴射頭，其特征在于，所述層的Si含有率在所述層的與所述基板接觸的表面處為零。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的液體噴射頭，其特征在于，所述層的Si含有率隨著所述層中的位置從所述層的位于設(shè)置所述構(gòu)件的一側(cè)的表面向所述層的位于設(shè)置所述基板的一側(cè)的表面的移動而下降。全文摘要本發(fā)明提供一種液體噴射頭。在液體噴射頭基板上，上部保護層不但與構(gòu)成如噴射口等流量形成構(gòu)件的樹脂層接觸，而且與所形成的通道內(nèi)的熱產(chǎn)生部中的墨接觸。上部保護層包含銥和硅。上部保護層被構(gòu)造成，在與墨和樹脂層接觸的表面，Ir_100-xSix滿足15at.％≤X≤30at.％的硅含有率，X隨著上部保護層中的位置接近粘著層而趨于零。結(jié)果，通過滿足上述硅含有率，在上部保護層與流路形成構(gòu)件接觸的界面處，與僅使用銥的情況相比，可以改善與樹脂制的流路形成構(gòu)件的粘著性。文檔編號B41J2/14GK101612830SQ200910148099公開日2009年12月30日申請日期2009年6月24日優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日發(fā)明者櫻井誠,齊藤一郎申請人:佳能株式會社